表面等离激元波导中表面等离激元二次谐波的产生机制

在表面等离激元波导的二次谐波产生过程中, 波导较大的色散导致的相位失配阻碍了其实际应用, 能够消除相位失配的波导尚未见实验报道。通过将单层二硫化钼与平面表面等离激元波导相结合, 在波导中实现从基频表面等离激元到倍频表面等离激元的转化, 并研究单层二硫化钼-银结构的二次谐波产生特性, 为表面等离激元波导中二次谐波产生的实际应用打下基础。     

光纤与表面等离激元波导的互联研究

利用在金膜上设计的4个直线排列的弧形二维光栅结构, 在实验上实现光纤与表面等离激元的四路光互联。当光纤照射到不同的弧形光栅上时, 将产生表面等离激元, 并被聚焦耦合到不同的波导中, 从而实现具有恒等、蝶形和全混洗3种方式的四路光纤与表面等离激元波导的光互联。在理论上, 利用惠更斯?菲涅尔原理进行数值模拟, 计算聚焦点附近的场强分布, 理论与实验结果符合得很好。     

凹槽导体上的表面等离激元SPPs传输特性研究

紫外段的光波从空气里入射到导体上,除部分光被反射,导体同时也对光波进行了宽带吸收而产生溅射的表面等离激元SPPs, SPPs在导体表面产生了亚波长约束可形成强电场,其有超衍射、敏感传播面上的细微变化、磁响应增强等特色性能.文章采用Maxwell电磁场方程组,对紫外段光波在导体传播面上产生的等离激元SPPs机制、刻有一维周期凹槽导体上的微波段SPPs传输色散特性,进行了推导、计算,仿真出三维凹槽同轴波导的场分布,得出了在符合波矢匹配条件下,可把微波段的导行电磁波,通过波导的亚波长周期凹槽转化成SPPs传输.     

圆柱形金纳米线中表面等离激元的传输性质研究

从理论上研究了圆柱形金纳米线中, 可见光波长下(λ= 632. 8 nm) 表面等离激元模式的传输性质。通过求解麦克斯韦方程组, 得到圆柱形金纳米线中表面等离激元波导的传播常数, 进而得到表面等离激元模式的传输性质, 包括其传播长度及有效半径等。还发现了表面等离激元模式的传输性质受到模式结构以及介质介电常数的影响, 并且得到了表面等离激元传输距离和能量局域之间的普遍矛盾, 即能量局域越好传播距离越短。通过计算, 能够在特定的结构参数下获得较好的局域特性和传播长度, 例如, 当金属芯半径为 40 nm, 介质( SiO₂ ) 厚度为 40 nm时, HE₁₁ 模式的传播长度为 103. 6 μm, 有效半径 642nm。     

基于纳米颗粒阵列与法布里-珀罗干涉结构的超灵敏传感器设计

当前的等离激元传感主要基于表面等离极化激元和局域表面等离激元共振两种模式.然而基于表面等离极化激元的传感需要精确的入射角度及多种光学元器件的配合方能使用;而基于局域表面等离激元共振的传感由于共振线宽较宽导致其灵敏度和品质因数(figure of merit,FOM)不够高.设计了一种基于纳米颗粒/间隔层/反射层结构的具...     

基于表面等离激元的量子相干效应的理论研究

起源于金属中自由电子集体振荡的表面等离激元,具有超小的光学模式体积和亚波长局域的近场增益,为纳米尺度上研究光和物质相互作用带来新的机遇．共振的纳米金属结构的近场区域,具有各向异性的珀塞尔系数,并且可以为量子体系提供近场激发．我们理论上演示了基于表面等离激元结构的单分子共振荧光、原子布居数的本征量子拍频及其在表面等离激元结构中的纳米尺度上的实现、表面等离激元诱导的各向异性珀塞尔系数导致的亚波长尺度自发辐射谱线的变化．这些结果在超紧凑的有源量子器件中有潜在应用．     

基于石墨烯复合薄膜的等离激元传感研究进展

 做为由单层碳原子紧密堆积而成的六边形蜂窝状二维晶体,石墨烯具有高载流子迁移率、良好的生物兼容性和优异的化学稳定性。本文简要综述了石墨烯-金属纳米粒子复合薄膜在表面增强拉曼散射研究进展,以及石墨烯等离激元的激发方式和传感性能。在可见光波段,石墨烯和金属纳米粒子之间的耦合使复合薄膜具有强的光学吸收和局域电场增强,从而使复合薄膜可以作为高灵敏的表面增强拉曼基底。在中红外波段,除可以利用石墨烯微纳结构激发等离激元,还可以对介电基底进行微纳加工利用波导模式激发,使得石墨烯等离激元可能用于折射率传感。讨论了石墨烯基复合薄膜研究过程中面临的机遇和挑战,展望了其在表面增强拉曼和传感方面的应用前景。     

类表面等离激元在速度匹配下加速带电粒子

提出了一种利用类表面等离激元(SSP)来加速电子的新机制。通过把金属表面设计成梯度型凹槽结构,SSP和电子可以同时获得沿表面方向的加速,这种结构可以提高SSP和电子的相互作用的效率和距离。数值模拟结果显示,通过控制凹槽结构来实现类SSP相速度与电子速度近似匹配(QVM)时,电子的加速效果最好,当电子沿纵向运动0.055 m后,其相对论因子会超过21。     

表面等离子体激元波导测量材料的折射率

利用表面等离子体激元不仅可以实现在纳米尺度上操控光子,而且为发展更加微型化、集成化的光波导等光学元器件提供了有利条件.如果表面等离子体激元波导金属薄膜一侧材料的折射率已知,那么利用表面等离子体激元的场增强效应就可以对另一侧材料的折射率进行高灵敏度的探测.作者利用Mathematica软件对表面等离子体激元波导如何测量衬底一侧材料的折射率进行了模拟,得到了物质折射率与模场分布和反射谱峰值之间的关系,为理解表面等离子体激元波导的测量机理提供了思路.     

实现高纯度偏振转化的等离激元几何相位型超表面器件

等离激元型超表面由金属型周期性二维亚波长人工微结构组成,能改变波前来实现光的多方位调控;目前,等离激元型超表面的透射光中,其正交偏振的纯度较低,即同时存在目标光和背景光.为此提出了一种基于带有矩形孔的金膜等离激元型超表面来实现圆偏振光的高纯度转化.利用时域有限差分法(FDTD),优化矩形孔的几何尺寸,在偏振转换效率大于10%的情况下,透射光中的理论偏振纯度约为99.5%,且该结构对膜厚的宽容度较大,有利于器件在全息、透镜和光栅方面的实用化.     

如何判断在各种加载下的断裂模式:Ⅰ型还是Ⅱ型

长期以来传统的断裂力学最为突出的误解是将剪切下的断裂误认为是Ⅱ型断裂.通过对Ⅱ型加载裂纹尖端的应力研究表明,在裂纹尖端周围同时有周边(拉或压)应力和剪切应力存在.对于脆性材料,当裂纹尖端的最大周边拉应力大于最大剪应力时,只有Ⅰ型断裂可能发生.Ⅱ型断裂试验及研究表明,Ⅰ、Ⅱ型断裂发生是有前提条件的.Ⅰ型断裂发生的前提条件是:1),fromax/fomax＜1,或2),fromax/fomax＞1,但fromax/fomax＜KIIC/KIC;Ⅱ型断裂发生的前提条件是:fromax/fomax＞1和fromax/fomax＞KIIC/KIC·fromax是裂纹尖端最大无因次剪应力强度因子,fomax是裂纹尖端最大无因次拉应力强度因子.KⅠC和KIJC分别是材料的拉伸断裂韧度和剪切断裂韧度.     

应用单双模式过调制技术的三电平SVPWM

将单模式和双模式过调制技术分别应用于三电平SVPWM,使得调制范围扩大为0≤MI≤1;结合三电平的特点进行了过调制技术的分析和比较;最后在以一片TI TMS320LF2407A DSP为基础的二极管嵌位三电平开环V/F控制原理样机上进行了实验,结果表明了过调制技术在三电平中应用是可行和有效的。     

基于共模电流频谱能量的共模干扰抑制研究

在电力电子装置中不存在两个互补对称共模噪声源时,可以采用外加补偿电路的有源并联共模电磁干扰抑制技术。分析了补偿电路与被补偿桥臂的PWM信号传输时间差对共模电磁干扰抑制效果的影响。分析了共模电流频谱最大值、频谱平均值和频谱能量3种评估指标的特点与计算,并仿真研究了它们与传输时间差之间的关系。说明了共模电流频谱能量是一个理想的快速评估共模电流大小的指标。采用DSP建立了数字化并联有源共模EMI抑制的单相半桥逆变器物理实验模型,实验结果表明了共模电流频谱能量评估的有源并联共模电磁干扰抑制技术的正确性和有效性。     

单模光纤中的偏振模色散及偏振主态模型

介绍了偏振模色散成为一个研究热点的技术及应用背景 ,重点介绍了偏振模色散的成因 ,偏振模色散的定义 ,较详细地介绍了偏振模色散的偏振主态模型 ,及该理论对光纤通信通信系统中偏振模色散的解释和该理论的适用范围     

铅烷发生的酸性模式与碱性模式的对比研究

用FI－HG－AAS系统对K2Cr2O7体系铅烷发生的碱性模式与酸性模式进行了对比研究，观察反应中反应物摩尔量与铅烷产率关系后发现酸性模式与碱性模式有相同的规律，采用高浓度K2Cr2O7氧化，其还原产物Cr(Ⅲ）会生成CrBn沉淀，严重吸附铅离子，导致铅信号下降。     

异步传输技术(ATM)综述

概述了异步传输模式(ATM)的产生、概念，并分析了ATM交换原理，在此基础上简单的介绍了ATM的应用。中心议题是异步传输的研究方向，因而又介绍了ATM的走向、ATM与IP的相互结合技术及MPLS、IPOA、ATM MPEG2等等ATM的最新研究进展。     

机械故障诊断中经验模态分解的模态混淆问题

经验模态分解广泛应用于机械故障诊断,但其模态混淆问题影响了方法的有效性。从机械故障诊断的角度提出了EMD模态混淆的基本概念,根据表现形式将模态混淆定义为"向下"、"交叉"和"向上"3种基本类型,通过深入研究经验模态分解的模态混淆问题,发现产生模态混淆的原因主要有2类:一类是由方法基本原理所导致,有模态向下混淆和模态交叉混淆2种表现形式,称为Ⅰ类模态混淆问题;一类是由筛分算法缺陷所导致,有模态向上混淆1种表现形式,称为Ⅱ类模态混淆问题。根据模态混淆产生的机理,提出了针对性的解决方案:对于Ⅰ类模态混淆问题需要引进辅助手段加以解决,例如异常排除法、信号滤波法和辅助信号加入法;对于Ⅱ类模态混淆问题,完善了本征模态函数的定义,改进了筛分算法最后进行了仿真,结果表明所提解决方案有效。     

乘法噪声对双模激光竞争效应的影响

讨论了乘法噪声对双模激光模间竞争效应的影响．通过线性稳定性分析,得到一些极有意义的结论：在强耦合区,若无乘法噪声存在时,两模的竞争效应表现为只有一个模能建立起稳定振荡,而另一个模被抑制,但当有乘法噪声存在时,两个模可能同时建立起稳定振荡;在弱耦合区,若无乘法噪声存在时,两模的竞争效应表现为两个模能同时建立起稳定振荡,但当有噪声存在时,两模中可能有一个被抑制．     

COD风冷水冷回流方式的比较

通过利用COD风冷装置和传统的电阻电炉进行COD消解的对比试验,研究了COD风冷装置和传统的电阻电炉对节水、节电、可操控性、安全可靠等各方面的影响。结果表明:COD风冷装置比电阻电炉水冷节水99.3%,节电75%,而且可实现无人值守,事故率低,更加方便使用。     

伙伴式项目管理模式在工程建筑行业的应用研究

分析了伙伴式项目管理模式的优缺点和适用范围,指出伙伴式项目管理模式是指客户、供应商和竞争者合作起来努力达到目标,它通过降低成本,鼓励创新和提高服务质量来提高信任,因此在我国工程项目管理中有广泛的应用前景.